有沒有一種正確的方法通過C ++引用返回一個新的對象實例？

Question

所以我寫了一些代碼，我有這樣的事情：

class Box
{
    private:
    float x, y, w, h;

    public:
    //...
    Rectangle & GetRect( void ) const
    {
        return Rectangle( x, y, w, h );
    }
};

然后在一些代碼中：

Rectangle rect = theBox.GetRect();

哪個在我的調試版本中有效，但在發行版中有“問題”通過引用返回Rectangle - 我基本上得到了一個未初始化的矩形。 Rectangle類有一個=運算符和一個復制構造函數。 在沒有弄清楚為什么會破壞的情況下，我實際上更感興趣的是通過引用返回（新）對象的正確方法， 以便將復制分配給變量。 我只是傻嗎？ 不應該這樣做嗎？ 我知道我可以返回一個指針，然后取消引用，但我不願意。 我的某些部分感覺像按值返回會導致對象的冗余復制 - 編譯器是否會解決並優化它？

這似乎是一個微不足道的問題。 經過多年的C ++編碼后，我感到尷尬，我不知道這一點，所以希望有人可以為我清除這一點。 :)

Answer 1

您不能返回對堆棧上的臨時對象的引用。 你有三個選擇：

1. 按價值歸還
2. 通過引用返回引用，指向您使用new運算符在堆上創建的內容。
3. 通過引用將您通過引用收到的內容作為參數返回。 [編輯：感謝@ harshath.jr指出這一點]

請注意，當您按照下面的代碼中的值返回時，編譯器應優化分配以避免復制 - 即，它將通過優化create + assign + copy到create中來創建單個Rectangle（rect）。 這僅在從函數返回時創建新對象時有效。

Rectangle GetRect( void ) const
{
    return Rectangle( x, y, w, h );
}

Rectangle rect = theBox.GetRect();

Answer 2

不，你不能這樣做。 基本上，您在此示例中嘗試執行的操作是返回對堆棧上的臨時變量的引用。 返回引用時，它指向的變量將被銷毀，因此引用無效。

Answer 3

按值返回對象（參見下面的示例）實際上可能比您想象的要便宜。 編譯器通常會優化額外的副本。 這稱為返回值優化 。

    Rectangle GetRect( void ) const
    {
            return Rectangle( x, y, w, h );
    }

Answer 4

有沒有一種正確的方法通過C ++引用返回一個新的對象實例？

不，不是參考。 有兩種方法可以創建新對象：

在堆棧上：

Rectangle makeRect()
{
  return Rectangle(x, y, w, h);
}
Rectangle r = makeRect(); // return by value

在堆上：

Rectangle * makeRect()
{
  return new Rectangle(x, y, w, y);
}
Rectangle * r = makeRect(); // returned a pointer, don't forget to delete it later

為什么不這樣的？

class Box
{
  private:
    Rectangle mRectangle;

  public:
    Box(float x, float y, float w, float h) :
      mRectangle(x, y, w, h) // Forgive me for making assumptions
                             // about the inner workings of your
                             // code here.
    {
    }

    const Rectangle & GetRect() const
    {
      return mRectangle;
    }
};

Rectangle rect = theBox.GetRect();

“任務”現在應該有效。 （從技術上講，這不是一個賦值運算符，而是一個被調用的復制構造函數。）

希望能幫到你

Answer 5

• 返回對Box類內部的引用（具有Rectangle成員。建議返回const引用）。
• 或者只返回一個Rectangle 。 注意使用成語return SomeClass(a,b,c); 可能會在合適的編譯器上觸發返回值優化（RVO） 。

檢查std::complex實現以獲取詳細信息。

Answer 6

你可能會對臨時生命的概念感到困惑。 考慮：

void f1( const A & a ) {
}

A f2() {
   return A;
}

f1( f2() );

這是好的代碼，標准說f2創建的無名臨時必須掛起足夠長的時間才能在f1中使用。

但是，你的情況有所不同。 函數返回的東西是引用，因此無名臨時也是引用。 該引用必須掛起足夠長的時間才能有用，但它引用的內容不需要。

Answer 7

這是不可能的。 引用是指針的另一種形式，實際上您返回的對象的地址將被銷毀（析構函數被調用），甚至可能在調用者接收控件時被覆蓋。

你也可以

• 調用new並返回一個指針（也許你應該想到一個智能指針）到堆分配的對象或
• 按價值或
• 通過引用將對象傳遞給函數，以便填充它。

Answer 8

如果矩形按位看起來像Box，即包含四個浮點數（但有不同的成員函數），你可以使用reinterpret_cast ，雖然我根本不會推薦它：

    const Rectangle & GetRect( void ) const
    {
            assert(sizeof(Rectangle) == sizeof(Box));
            return reinterpret_cast <Rectangle> (*this);
    }

Answer 9

我們可以使用auto_ptr，如果我們想使用新的和安全的內存泄漏

class Box  { 

  private:    float x, y, w, h;   

  public:    

  //...    

  std::auto_ptr<Rectangle> GetRect( void ) const   
  {        
      return std::auto_ptr<Rectangle> ( new Rectangle( x, y, w, h ));   
  }

};